CN105775133A - 一种防水无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防水无人机，涉及无人机技术领域。所述防水无人机包含螺旋桨(3)、无刷电机(4)、机臂(5)及位于机身内部的机载设备，所述螺旋桨(3)与所述无刷电机(4)连接，所述防水无人机还包含机身壳体(1)、机身盖(2)，其中，所述机身壳体(1)具有相对设置的外表面和内表面，所述内表面围成一个容纳部，所述机载设备设置在所述容纳部内；所述容纳部设置有一个用于安装机载设备的开口，所述机身盖(2)与所述开口连接，并对所述开口形成密封；所述无刷电机(4)通过所述机臂(5)与所述机身壳体(1)连接。本发明的有益效果在于：本发明的防水无人机可有效防止外部液体进入机身壳体对内部机载设备造成的损伤。

Description

一种防水无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种防水无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。飞行控制器可使用现成商品，操作简单、飞行平稳易上手。飞行器可搭载多种负载完成各种复杂任务，具体在摄影、农药喷洒、防火救灾、通信、治安反恐、缉毒缉私等多个领域有广泛用途。

然而，现有的飞行器一般由各个零件拼装而成，比较脆弱。当遇到液体溅落或者意外落入水中，飞机的机载设备以及动力组都会损坏，并且基本无法修复。此外，传统的四旋翼的机身和电机所在平面往往高度差很小，如果在水面飞行时，电机带动螺旋桨转动产生的气流会引起水的溅落，从而可能导致电机的损坏。所以，现有的四旋翼飞行器无法很好地执行距离水面较近的任务，且遇到问题无法在水面降落而不沉入水底且不损坏机载设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种防水无人机，以解决或至少减轻背景技术中所述的至少一处的缺陷。

本发明采用的技术方案是：提供一种防水无人机，包含螺旋桨、无刷电机、机臂及位于机身内部的机载设备，所述螺旋桨与所述无刷电机连接，所述防水无人机还包含机身壳体、机身盖，其中，所述机身壳体具有相对设置的外表面和内表面，所述内表面围成一个容纳部，所述机载设备设置在所述容纳部内；所述容纳部设置有一个用于安装机载设备的开口，所述机身盖与所述开口连接，并对所述开口形成密封；所述无刷电机通过所述机臂与所述机身壳体连接。

优选地，所述机臂包含水平机臂、竖直机臂及接头，所述水平机臂的一端与所述机身壳体连接，另一端与所述接头连接，所述竖直机臂的一端与所述接头连接，另一端与所述无刷电机连接，所述水平机臂的轴线与所述竖直机臂的轴线垂直。

优选地，所述防水无人机还包含内法兰与外法兰，所述内法兰与所述机身壳体的内表面贴合，所述外法兰与所述机身壳体的外表面贴合，所述内法兰与所述外法兰在所述机身壳体上相对设置，并紧固连接。

优选地，所述外法兰与所述机身壳体的配合面之间设置有密封件，所述密封件用于防止外部液体进入所述机身壳体的内部。

优选地，所述防水无人机还包含锁扣；所述水平机臂的侧壁上设置有沉孔，所述锁扣一端插接在所述沉孔内，另一端设置有光孔，所述光孔与所述外法兰上的连接孔对齐，并通过连接件紧固连接。

优选地，所述水平机臂能够绕其轴线转动。

优选地，所述机身盖与所述机身壳体之间设置有密封件，所述密封件用于防止外部液体进入所述机身壳体的内部。

优选地，所述防水无人机包含4个螺旋桨、4个无刷电机及4个机臂，4个所述无刷电机的旋转轴线相互平行。

优选地，所述防水无人机还设置有滚轮，所述滚轮至少设置有3个，所述滚轮安装在所述机身壳体的外部，用于支撑所述防水无人机停放在陆地上，所述滚轮至少被一个所述无刷电机驱动的螺旋桨驱动。

优选地，所述无刷电机能够实现正反转。

本发明的有益效果在于：本发明的机身壳体设置有一个容纳部，机载设备设置在所述容纳部内，并通过机身盖密封所述容纳部的开口，有效防止外部液体进入机身壳体对内部机载设备造成的损伤。

本发明的机臂包含水平机臂及竖直机臂，通过竖直机臂提高了无刷电机与机身壳体之间的高度差，可以防止因螺旋桨的转动产生的气流引气的水花对无刷电机造成的损害。

通过拆卸锁扣，可以旋转折叠机臂，使得所述防水无人机收藏时占用空间较小。

本发明的机身壳体上设置有滚轮，通过将竖直机臂旋转至水平状态，利用螺旋桨的转动，可以驱动无人机作为汽车在陆地上行驶。

附图说明

图1是本发明一实施例的防水无人机的示意图。

其中，1-机身壳体，2-机身盖，3-螺旋桨，4-无刷电机，5-机臂，51-水平机臂，52-竖直机臂，53-接头。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，一种防水无人机，包含螺旋桨3、无刷电机4、机臂5及位于机身内部的机载设备，所述螺旋桨3与所述无刷电机4连接，所述防水无人机还包含机身壳体1、机身盖2，其中，所述机身壳体1具有相对设置的外表面和内表面，所述内表面围成一个容纳部，所述机载设备设置在所述容纳部内；所述容纳部设置有一个用于安装机载设备的开口，所述机身盖2与所述开口连接，并对所述开口形成密封；所述无刷电机4通过所述机臂5与所述机身壳体1连接。

在本实施例中，所述设置在容纳部内的机载设备包括飞控、GPS天线、接收机、电子调速器以及电池。

在本实施例中，所述机身壳体1的外形设计为类长方形，所述容纳部的开口设置在所述类长方形的上平面，在所述类长方形的两个对称面对称连接机臂5。

本发明的机身壳体1设置有一个容纳部，机载设备设置在所述容纳部内，并通过机身盖2密封所述容纳部的开口，有效防止外部液体进入机身壳体对内部机载设备造成的损伤。

可以理解的是，所述机身壳体1的外形还可以根据实际情况设定。例如，在一个备选的实施例中，所述机身壳体设置为圆形，所述机身壳体具有两个相对的圆形面，两个所述圆形面的边缘通过弧面平滑过渡，并且两个相对圆形面之间的距离自所述弧面至圆形面的中心逐渐加大，其中一个圆形面的中心设置有一个用于安装机载设备的开口，所述开口通过机身盖密封，机臂连接在所述连接两个圆形面的弧面上；其优点在于，所述外形可以减小无人机在飞行过程中的阻力，以提高航行时间。在另一个备选实施例中，所述机身壳体的外形还可以设置为半球形，所述半球形的平面作为底面，在所述半球形的顶部设置有一个用于安装机载设备的开口，所述开口通过机身盖密封，所述机身盖的外形设置为与所述半球形开口缺失处相匹配的球形；其优点在于，在减小飞行空气阻力的前提下，能够尽可能的扩大容纳部的空间。可以理解的是，所述机身壳体的外形还可以在设置为圆形的前提下，在其中心设置一个凸起，所述凸起内部中空形成容纳部，外部平滑。

在本实施例中，所述机身壳体1由碳纤维材料制造，其优点在于，碳纤维强度较高，且质量较轻，有利于提高无人机的航行时间。可以理解的是，机身壳体1的材料还可以选用其它非金属材料通过注塑制造形成。

在本实施例中，所述机臂5包含水平机臂51、竖直机臂52及接头53，所述水平机臂51的一端与所述机身壳体1连接，另一端与所述接头53连接，所述竖直机臂52的一端与所述接头53连接，另一端与所述无刷电机4连接，所述水平机臂51的轴线与所述竖直机臂52的轴线垂直。

本发明的机臂5包含水平机臂51及竖直机臂52，通过竖直机臂52提高了无刷电机4与机身壳体1之间的高度差，可以防止因螺旋桨的转动产生的气流引气的水花对无刷电机4造成的损害。

在本实施例中，所述水平机臂51、竖直机臂52及接头53均为中空结构，三个零件分别加工的优点在于：在实际安装过程中，有利于控制线路的布置，安装方便快捷。

可以理解的是，所述接头53还可以采用90°弯头替代，其优点在于，90°弯头为市场标准件，易于购买且成本低廉。

可以理解的是，所述机臂51还可以直接选用90°弯头替代，或者按照所述90°弯头的结构形式根据实际需要整体加工，其优点在于，去除了零件之间的连接，有利于提高密封性能，防止外部液体进入机臂内部对控制线路造成损伤。

可以理解的是，所述竖直机臂52还可以做成伸缩式的。其优点在于，在无人机飞行环境易于接触到液体的条件下，可以调节竖直机臂52的高度；在无人机飞行过程中不会接触到液体的条件下，可以缩短竖直机臂52的高度，以提高竖直机臂52的刚度，进而提高防水无人机的抗风能力。

可以理解的是，当所述伸缩式竖直机臂52伸长至距离机身壳体1较远距离时，为了提高竖直机臂52的刚度，可以添加固定支撑片，所述固定支撑片设置有与竖直机臂52数量相同的固定套，通过将固定支撑片套设在各个竖直机臂52上，将多个竖直机臂52连为一体，其优点在于，可以提高竖直机臂的刚度，以提高抗风性能。

在本实施例中，所述防水无人机还包含内法兰与外法兰，所述内法兰与所述机身壳体1的内表面贴合，所述外法兰与所述机身壳体1的外表面贴合，所述内法兰与所述外法兰在所述机身壳体1上相对设置，并紧固连接。

在本实施例中，所述机身壳体1上设置有连接光孔，所述内法兰上与机身壳体上的连接光孔对应设置有螺纹孔，所述外法兰上与机身壳体上的连接光孔也设置有外法兰光孔，通过紧固螺钉连接内法兰与外法兰。其优点在于，由于机身壳体厚度较薄，不易于加工螺纹，通过本方案，可以有效减小机身壳体的厚度，降低其质量，整个机身壳体各处的厚度一直，有利于加工。

可以理解的是，还可以在机身壳体1对应连接机臂5的位置设置从机身壳体外表面向外突出的凸台，通过凸台加厚具体机身壳体。其优点在于，通过本方案可以省去内法兰，将连接螺纹直接加工在所述凸台上。

在本实施例中，所述外法兰与所述机身壳体1的配合面之间设置有密封件，所述密封件用于防止外部液体进入所述机身壳体1的内部。在本实施例中，所述密封件选用非金属橡胶垫，其优点在于，重量较轻，且材质较软，受压后容易变形，密封效果好。

在本实施例中，所述防水无人机还包含锁扣；所述水平机臂51的侧壁上设置有沉孔，所述锁扣一端插接在所述沉孔内，另一端设置有光孔，所述光孔与所述外法兰上的连接孔对齐，并通过连接件紧固连接。

本实施例中的水平机臂51与机身壳体1连接的一端直接插入所述机身壳体，并通过内法兰与外法兰固定，通过所述锁扣可以防止水平机臂51旋转，通过拆卸锁扣，可以旋转折叠机臂，使得所述防水无人机收藏时占用空间较小。

在本实施例中，所述水平机臂51能够绕其轴线转动。水平机臂51直接插入所述机身壳体1，通过锁扣可以调节竖直机臂52与竖直面的角度，或者将竖直机臂52调整到水平位置。

可以理解的是，在水平机臂51与外法兰的径向配合面之间可以设置密封圈，其优点在于可以防止外部液体沿水平机臂51进入机身壳体1的内部。

在本实施例中，所述机身盖2与所述机身壳体1之间设置有密封件，所述密封件用于防止外部液体进入所述机身壳体1的内部。

在本实施例中，所述机身壳体1上的开口设置为沿类长方形的长度方向设置的长方形开口，且开口边缘设置有垂直于机身壳体外表面的封闭边框，所述机身盖2与所述封闭边框扣合。设置垂直于机身壳体的封闭边框的优点在于，可以有效防止外部液体进入机身壳体内部。设置长方形开口的优点在于，有利于内部记载设备的安装。

可以理解的是，所述机身盖2的外形是根据机身壳体1的外形设计的。例如，在一个备选实施例中，机身壳体的外形设置为圆形时，所述机身盖也相应设计为圆形；在另一个备选实施例中，机身壳体的外形设置为半球形，所述机身盖则相应设置为球形的一部分；但无论机身壳体与机身盖设计成何种形式，所述机身壳体与机身盖扣合的部分均满足机身壳体向机身盖内部延伸一端配合距离，其优点在于，有利于防止外部液体进入机身壳体的内部。

在本实施例中，所述防水无人机包含4个螺旋桨3、4个无刷电机4及4个机臂5，4个所述无刷电机4的旋转轴线相互平行。

可以理解的是，根据所述防水无人机的飞行动力需求，还可以设置不同数量的螺旋桨。例如，在一个备选实施例中，所述螺旋桨3设置为6个。根据机身壳体1的外形形状，螺旋桨一般选择对称布置，例如，在一个备选实施例中，所述机身壳体1的外形设置为四方形，机臂风别对称布置在四个侧面上；其优点在于，有利于实现动力平衡。

可以理解的是，所述防水无人机还设置有滚轮，所述滚轮至少设置有3个，所述滚轮安装在所述机身壳体1的外部，用于支撑所述防水无人机停放在陆地上，所述滚轮至少被一个所述无刷电机(4)带动的螺旋桨(3)驱动。

通过在机身壳体1上设置滚轮，并调整竖直机臂52，使得螺旋桨为所述滚轮提供滚动的驱动力，可以将无人机作为车在陆地上行驶。例如，在本实施例中，所述机身壳体1的外形为类长方形，可以在所述类长方形的一端设置有两个共轴的滚轮，在另一端设置一个滚轮，通过将所述竖直机臂52旋转调整到螺旋桨的轴线为水平方向，使得螺旋桨为滚轮提供驱动力。可以理解的是，所述竖直机臂52可以仅将一端的两个调整为水平状态，也可以将四个竖直机臂52同时调整为水平状态。

可以理解的是，在一个备选实施例中，可以设置4个滚轮。其中两个同轴设置在机身壳体1的一端，另外两个同轴设置在机身壳体1的另一端。

可以理解的是，为了使竖直机臂52调节至水平位置后，所述螺旋桨能够顺利旋转，可以在机身壳体1的底部设置一个可伸缩支撑架，通过调整所述可伸缩支撑架使的机身壳体1的底面有足够的高度，以满足螺旋桨的转动。此时，所述滚轮安装在所述可伸缩支架上。

可以理解的是，所述无刷电机4能够实现正反转。在飞行模式，通过无刷电机4的正转，可以实现防水无人机的飞行；将竖直机臂52调节至水平状态时，通过调节螺旋桨的正转与反转产生的风力，可以实现防水无人机在陆地上的前行与后退。

可以理解的是，所述无刷电机可以选用防水无刷电机，其优点在于，选用防水无刷电机，不仅可以在雨天飞行，还可以实现潜水功能，在防水无人机的机身壳体上挂带防水相机，从而实现水下拍摄。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种防水无人机，包含螺旋桨(3)、无刷电机(4)、机臂(5)及位于机身内部的机载设备，所述螺旋桨(3)与所述无刷电机(4)连接，其特征在于：所述防水无人机还包含机身壳体(1)、机身盖(2)，其中，

所述机身壳体(1)具有相对设置的外表面和内表面，所述内表面围成一个容纳部，所述机载设备设置在所述容纳部内；

所述容纳部设置有一个用于安装机载设备的开口，所述机身盖(2)与所述开口连接，并对所述开口形成密封；

所述无刷电机(4)通过所述机臂(5)与所述机身壳体(1)连接。

2.如权利要求1所述的防水无人机，其特征在于：所述机臂(5)包含水平机臂(51)、竖直机臂(52)及接头(53)，所述水平机臂(51)的一端与所述机身壳体(1)连接，另一端与所述接头(53)连接，所述竖直机臂(52)的一端与所述接头(53)连接，另一端与所述无刷电机(4)连接，所述水平机臂(51)的轴线与所述竖直机臂(52)的轴线垂直。

3.如权利要求2所述的防水无人机，其特征在于：所述防水无人机还包含内法兰与外法兰，所述内法兰与所述机身壳体(1)的内表面贴合，所述外法兰与所述机身壳体(1)的外表面贴合，所述内法兰与所述外法兰在所述机身壳体(1)上相对设置，并紧固连接。

4.如权利要求3所述的防水无人机，其特征在于：所述外法兰与所述机身壳体(1)的配合面之间设置有密封件，所述密封件用于防止外部液体进入所述机身壳体(1)的内部。

5.如权利要求4所述的防水无人机，其特征在于：所述防水无人机还包含锁扣；所述水平机臂(51)的侧壁上设置有沉孔，所述锁扣一端插接在所述沉孔内，另一端设置有光孔，所述光孔与所述外法兰上的连接孔对齐，并通过连接件紧固连接。

6.如权利要求5所述的防水无人机，其特征在于：所述水平机臂(51)能够绕其轴线转动。

7.如权利要求1所述的防水无人机，其特征在于：所述机身盖(2)与所述机身壳体(1)之间设置有密封件，所述密封件用于防止外部液体进入所述机身壳体(1)的内部。

8.如权利要求1至7中任一项所述的防水无人机，其特征在于：所述防水无人机包含4个螺旋桨(3)、4个无刷电机(4)及4个机臂(5)，4个所述无刷电机(4)的旋转轴线相互平行。

9.如权利要求6所述的防水无人机，其特征在于：所述防水无人机还设置有滚轮，所述滚轮至少设置有3个，所述滚轮安装在所述机身壳体(1)的外部，用于支撑所述防水无人机停放在陆地上，所述滚轮至少被一个所述无刷电机(4)带动的螺旋桨(3)驱动。

10.如权利要求9所述的防水无人机，其特征在于：所述无刷电机(4)能够实现正反转。